pengaruh sistem olah tanah dan pemupukan nitrogen …digilib.unila.ac.id/55931/3/skripsi tanpa bab...

PENGARUH SISTEM OLAH TANAH DAN PEMUPUKAN NITROGENJANGKA PANJANG TERHADAP LAJU INFILTRASI TANAH PADA

TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.) TAHUN KE-29 DI LAHANPOLITEKNIK NEGERI LAMPUNG

(Skripsi)

Oleh

WAHYU KURNIAWAN

FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2019

ABSTRAK



Oleh

WAHYU KURNIAWAN

Pengolahan tanah dan pemupukan akan berpengaruh pada tingkat kesuburan tanah

yang salah satunya dicirikan oleh ketersediaan bahan organik tanah. Ketersediaan

bahan organik salah satunya dapat meningkatkan infiltrasi tanah. Tujuan

penelitian untuk mengetahui pengaruh sistem olah tanah dan pemupukan nitrogen

terhadap laju infiltrasi tanah, serta untuk mengetahui interaksi antara sistem olah

tanah dan pemupukan nitrogen terhadap laju infiltrasi tanah. Faktor pertama

adalah sistem olah tanah yaitu T1 = olah tanah intensif, T2 = olah tanah minimum,

T3 = tanpa olah tanah, dan faktor kedua adalah pemupukan nitrogen yaitu

N0 = 0 kg N ha-1 dan N1= 200 kg N ha-1. Data laju infiltrasi akhir diperoleh dari

nilai laju infiltrasi akhir yang tertera pada borang isian laju infiltrasi. Setelah laju

infiltrasi dari setiap perlakuan didapatkan, masing-masing laju infiltrasi

ditentukan klasifikasinya yang didasarkan pada klasifikasi laju infiltrasi tanah.

Nilai sorptivitas diperoleh dari jumlah air yang ditambahkan sebelum mencapai

titik laju infiltrasi konstan. Nilai sorptivitas sesuai teori diperoleh dengan

persamaan sebagai berikut : Sorptivitas (S) = Porositas (η) – Kadar Air awal.

Untuk mengetahui tingkat kepercayaan data dalam setiap ulangan digunakan

interval kepercayaan (CI) 95%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa olah tanah

konservasi cenderung meningkatkan laju infiltrasi dibanding olah tanah intensif.

Kombinasi pemupukan nitrogen 200 kg N ha-1 dengan tanpa olah tanah (N1T3)

cenderung meningkatkan laju infiltrasi lebih tinggi dibanding olah tanah intensif.

Namun demikian, kelas laju infiltrasi tanah pada setiap kombinasi perlakuan

sistem olah tanah dan pemupukan nitrogen termasuk ke dalam kelas sedang-cepat.

Kata kunci : infiltrasi tanah, pemupukan nitrogen, sistem olah tanah

Wahyu Kurniawan



Oleh

Wahyu Kurniawan

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai GelarSARJANA PERTANIAN

Pada

Jurusan AgroteknologiFakultas Pertanian Universitas Lampung

FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2019

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama lengkap Wahyu Kurniawan, dilahirkan pada 28 Februari 1996 di

Majapahit, Kecamatan Punggur, Kabupaten Lampung Tengah. Penulis adalah

anak pertama dari pasangan Bapak Ismail dan Ibu Sarwini.

Penulis menyelesaikan pendidikan di MI An-Nuur GUPPI Majapahit pada 2007,

MTs GUPPI 03 Astomulyo pada 2010, dan SMA Negeri 1 Punggur pada 2013.

Pada 2013, penulis melanjutkan pendidikan di Jurusan Agroteknologi, Fakultas

Pertanian, Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Bersama Masuk Perguruan

Tinggi Negeri (SBMPTN).

Pada Juli sampai Agustus 2016 Penulis melaksanakan kegiatan Praktik Umum

(PU) di BALITTANAH KP Taman Bogo. Penulis melaksanakan Kuliah Kerja

Nyata (KKN) di Kampung Tanjung Anom, Kecamatan Terusan Nunyai,

Kabupaten Tulang Bawang Barat Pada Januari sampai Februari 2017. Penulis

pernah menjadi asisten dosen mata kuliah Dasar-Dasar Ilmu Tanah pada Tahun

2015/2016, Klimatologi Pertanian pada Tahun 2015/2016. Penulis juga menjadi

tutor BBQ Fakultas Pertanian. Penulis juga aktif di organisasi internal kampus

yaitu UKMF Forum Studi Islam Fakultas Pertanian menjadi Ketua Umum pada

tahun 2015/2016, UKMU Bina Rohani Islam Mahasiswa menjadi kepala

departemen kaderisasi pada tahun 2016 dan ketua umum pada tahun 2017, Badan

Semi Otonom Bimbingan Baca Qur’an menjadi ketua pada tahun 2018. Selain

itu, pada tahun 2016 penulis menjadi ketua Badan Pengurus Kampus Ikatan

Mahasiswa Muslim Pertanian Indonesia Universitas Lampung, tahun 2017-2019

penulis menjadi ketua Pusat Komunikasi Daerah Forum Silaturahmi Lembaga

Dakwah Kampus Provinsi Lampung. Penulis juga pernah aktif dalam PERMA

AGT (Persatuan Mahasiswa Agroteknologi) dan menjadi anggota biasa di tahun

2014/2015.

PERSEMBAHAN

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuhAlhamdulillahirabbil’alamin... Alhamdulillahirabbil’alamin...

Alhamdulillahirabbil’alamin...

Segala puji dan syukur,Kupersembahkan karya sederhanaku ini kepada ayah dan ibuku tercinta yang

telah mencurahkan kasih sayang dan dukungan yang tiada hentinya. Bapak Prof.Dr. Ir. Muhajir Utomo, M.Sc., Dr. Ir. Afandi, M.P., dan Dr. Ir. Tamaluddin Syam,

M.S selaku pembimbing dan pembahas skripsi saya yang telah memberibimbingan selama penyusunan skripsi saya.

SertaAlmamater tercinta Universitas Lampung,

Semoga karya ini bermanfaat bagi banyak orang.Aamiin

Wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh

MOTTO

“Hai orang-orang mukmin, jika kamu menolong (agama) Allah, niscaya Diaakan menolongmu dan meneguhkan kedudukanmu.”

(QS. Muhammad : 7)

“Berangkatlah kamu baik dalam keadaan merasa ringan maupun berat,dan berjihadlah kamu dengan harta dan dirimu di jalan Allah. Yang

demikian itu adalah lebih baik bagimu, jika kamu mengetahui.”

(QS. At-Taubah : 41)

“The Show Must Go On”

SANWACANA

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh

Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat

rahmat dan karunia-Nya sehingga dapat menyelesaikan seluruh proses penelitian

yang dituangkan dalam karya ilmiah (Skripsi) dengan judul “Pengaruh Sistem

Olah Tanah dan Pemupukan Nitrogen Jangka Panjang Terhadap Laju

Infiltrasi Tanah Pada Tanaman Jagung (Zea Mays L.) Tahun Ke-29 di Lahan

Politeknik Negeri Lampung”

Selama melaksanakan penelitian dan penulisan skripsi ini, penulis banyak

mendapat bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Pada

kesempatan ini dengan kerendahan hati, penulis ingin menghaturkan terima kasih

kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si. selaku Dekan Fakultas

Pertanian Universitas Lampung.

2. Ibu Prof. Dr. Ir. Sri Yusnaini, M.Si., selaku Ketua Jurusan Agroteknologi,

Fakultas Pertanian, Universitas Lampung,

3. Ibu Prof. Dr. Ir. Ainin Niswati, M.S., M.Agr.Sc., selaku Ketua Bidang Ilmu

Tanah Fakultas Pertanian, Universitas Lampung,

4. Bapak Prof. Dr. Ir. Muhajir Utomo, M. Sc., selaku pembimbing pertama,

yang selalu sabar membimbing, memberi motivasi, masukan, saran, kritik,

arahan dalam penyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi,

5. Bapak Dr. Ir. Afandi, M.P., selaku pembimbing kedua, yang selalu sabar

membimbing, memberikan saran, kritik, masukan, dan motivasi dalam

menyelesaikan penulisan skripsi,

6. Bapak Dr. Ir. Tamaluddin Syam, M.S. selaku penguji atas segala saran dan

nasehat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi.

7. Bapak Ir. Herry Susanto, M.P., selaku dosen pemimbing akademik atas

segala bimbingan dan saran kepada penulis dalam menyelesaikan studi di

Jurusan Agroteknologi Universitas Lampung.

8. Ayah dan Ibu serta adik-ku tercinta yang selalu memberikan motivasi,

limpahan kasih sayang, dan dukungan kepada penulis,

9. Saudaraku Pimpinan FOSI Fakultas Pertanian periode 2015/2016 : Adi,

Muhammad Ikhwan Alrasyid, Sofyan, David, Izza, Rindang Wicaksono,

Galang Indrajaya, Yogi, Andi, Aje, Diana, Dina, Desti, Nisa, Widya, Resti

Farida, Resti Puspa Kartika Sari, Ayu, Ema, Silfi, dan Syarifa.

10. Saudaraku Pimpinan Birohmah Kabinet Dihati : Dani, Rian, Hanif, Hamid,

Umar, Wicak, Galang, Erig, Triban, Teh Rizky, Uut, Ama, Dinati, Nisa,

Ajeng, Dini, Ayu, Hunaifi, Suci, dan Rova.

11. Saudaraku Pimpinan Birohmah Kabinet Siap Siaga : Dedi, Dona, Herwan,

Hilmi, Umar, Ridwan, Irvan, Adam, Alif, Affifah, Rifa, Syarifa, Dinati,

Qudwah, Resti, Riska, Citra, Eka, dan Bella.

12. Saudaraku BPH Puskomda Lampung 2017/2018 : Dedi, Herwan, Alif, Irvan,

Rian, Ridwan, Dona, Alrasyid, Ayu, Dinati, Retno, Melita, Teh Rizky,

Devisa, Affifah, Himmah, Khadijah, Pina, Ajeng, Ika, dan Endah.

13. Saudaraku sahabat asrama etos : Muhammad Ikhwan Alrasyid, Rizki Rian

Toni Tambunan, S.T., dan Rindang Wicaksono, S.P.

14. Saudaraku sobat hijrah 13 : Edius, Suhendri, Ridho, Rahmad, Triban, Arief,

Herwin, Fatkhul, Agus, Trio, Oki, Cahya, Haves, Zainuri, Wahyudi, Agum,

dan seluruh sobat hijrah 13.

15. Kakak-kakakku E5 crew : Ka Ridwan, Ka Debi, Ka Seta, Ka Yasin, Ka Putra,

Ka Rizki, Ka Sakban, Ka Imam, dan Ka Irham yang telah banyak

memberikan motivasi dan semangatnya.

16. Adik-adikku penerima manfaat beastudi etos Lampung 2018 : Wahyudi,

Amiza, Dendi, Rendi, Sahrul, Rifa’i, Rican, Khozin, Soni, dan Hilmi.

17. Sahabat-sahabatku Novita, Ratna, dan Siti Nurrohmah atas segala dukungan

dan kebersamaannya selama melaksanaan penelitian,

18. Teman-teman Agroteknologi angkatan 2013, atas dukungan dan kebersamaan

selama menjalani perkuliahan,

Semoga Allah SWT dapat membalas semua kebaikan yang telah diberikan kepada

penulis dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi seluruh pembaca. Aamiin

Wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh

Bandar Lampung,18 Februari 2019Penulis,

Wahyu Kurniawan

DAFTAR ISI

HalamanDAFTAR ISI........................................................................................................ i

DAFTAR TABEL ............................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR...........................................................................................vii

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang dan Masalah..................................................................... 11.2. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 41.3. Kerangka Pemikiran.................................................................................. 41.4. Hipotesis ................................................................................................... 8

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Budidaya Tanaman Jagung ....................................................................... 92.2. Sistem Olah Tanah..................................................................................102.3. Pemupukan Nitrogen ..............................................................................122.4. Infiltrasi Tanah........................................................................................142.5. Pendugaan Infiltrasi ................................................................................162.6. Sorptivitas ...............................................................................................172.7. Model Persamaan Philip .........................................................................182.8. Nilai Perkiraan Rata-Rata, Standar Deviasi, dan Koefisien Variasi

untuk Sepuluh Sifat Tanah......................................................................18

III. BAHAN DAN METODE

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian.................................................................213.2. Alat dan Bahan........................................................................................213.3. Metode Penelitian ...................................................................................223.4. Pelaksanaan Penelitian............................................................................223.5. Pengamatan

3.5.1. Variabel Utama ...........................................................................243.5.2. Variabel Pendukung ....................................................................26

3.6. Analisis Data ...........................................................................................27

ii

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Laju Infiltrasi ..........................................................................................284.2. Klasifikasi Laju Infiltrasi ........................................................................304.3. Diagram rata-rata Laju Infiltrasi dengan Confidence Interval................334.4. Sorptivitas ...............................................................................................344.5. Rekapitulasi Analisis Ragam Variabel Pendukung Penelitian ...............37

4.5.1.Karbon Organik Tanah ..................................................................384.5.2.Berat Volume Tanah dan Porositas Tanah ....................................40

V. SIMPULAN DAN SARAN5.1. Simpulan .................................................................................................435.2. Saran .......................................................................................................43

DAFTAR PUSTAKA...................................................................................44

LAMPIRAN..................................................................................................47Tabel 14 – 51 ............................................................................................ 48-66

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Klasifikasi laju Infiltrasi Kohnke .....................................................................16

2. Nilai perkiraan rata-rata, standar deviasi, dan koefisien variasi untuksepuluh sifat tanah. ...........................................................................................18

3. Contoh Borang Pengisian Laju Infiltrasi ..........................................................26

4. Laju infiltrasi konstan pada setiap perlakuan ...................................................28

5. Hasil klasifikasi laju infiltrasi pada setiap perlakuan .......................................30

6. Tekstur tanah pada kedalaman 0--20 cm dan 20--40 cm .................................32

7. Jumlah air yang ditambahkan sebelum mencapai laju infiltrasi konstant ........34

8. Nilai sorpsivitas berdasarkan persamaan Philip ...............................................36

9. Rekapitulasi analisis ragam pengaruh sistem olah tanah dan pemupukanN terhadap sifat tanah.......................................................................................37

10. Pengaruh sistem olah tanah dan pemupukan N terhadap Karbon OrganikTanah..............................................................................................................38

11. Berat volume tanah dan porositas tanah akibat penerapan berbagaisistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm ..............41

12. Uji BNT pengaruh sistem olah tanah dan pemupukan nitrogen jangkapanjang terhadap bulk density ........................................................................41

13. Uji BNT pengaruh sistem olah tanah dan pemupukan nitrogen jangkapanjang terhadap porositas.............................................................................42

14. Rekapitulasi pengisian laju infiltrasi pada perlakuan 0 Kg N ha-1

+ olah tanah intensif (Kelompok 1) ...............................................................48

iv

Tabel Halaman








+ olah tanah minimum (Kelompok 1)............................................................50








+ Tanpa olah tanah (Kelompok 1) .................................................................52








+ olah tanah intensif (Kelompok 1) ..............................................................54







v

Tabel Halaman


+ olah tanah minimum (Kelompok 1)...........................................................56








+ Tanpa olah tanah (Kelompok 1) ................................................................58







38. Data kadar air, bulk density, dan kadar air volumetrik ..................................60

39. Data kadar air volumetrik, Porositas, dan nilai sorptivitas ............................60

40. Nilai interval kepercayaan dari setiap perlakuan ...........................................61

41. Data bulk density akibat penerapan berbagai sistemolah tanah dan pemupukan Nitrogen kedalaman 5 cm ..................................61

42. Bulk density akibat penerapan berbagai sistemolah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm..........................62

43. Uji bartlett bulk density akibat penerapan berbagai sistemolah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm..........................62

44. Analisis ragam bulk density akibat penerapan berbagai sistemolah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm..........................63

45. Data porositas tanah akibat penerapan berbagai sistem olah tanah danpemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm ..................................................63

vi

Tabel Halaman

46. Porositas tanah akibat penerapan berbagai sistem olah tanahdan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm ...........................................64

47. Uji bartlett porositas tanah akibat penerapan berbagai sistem olahtanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm..................................64

48. Analisis ragam porositas tanah akibat penerapan berbagai sistemolah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm..........................65

49. C-organik tanah akibat penerapan berbagai sistem olah tanahdan pemupukan Nitrogen ...............................................................................65

50. Uji bartlett C-organik tanah akibat penerapan berbagai sistemolah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm.........................66

51. Analisis ragam C-organik tanah akibat penerapan berbagai sistemolah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm..........................66

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Double ring infiltrometer .............................................................................25

2. Diagram rata-rata laju infiltrasi dan selang kepercayaanpada setiap perlakuan ...................................................................................33

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang dan Masalah

Jagung merupakan komoditas pangan setelah padi yang memiliki peranan cukup

penting di Indonesia. Hal ini ditunjukan oleh tingginya produksi jagung di

Indonesia. Badan Pusat Statistik (BPS) pada tahun 2014 mecatat produksi jagung

di Indonesia sebesar 19,0 juta ton. Peningkatan produksi mulai terjadi pada tahun

2015 menjadi 19,6 juta ton. Pada tahun 2016 produksi jagung masih melanjutkan

tren peningkatan dengan capaian produksi sebesar 23,6 juta ton. Puncaknya, pada

tahun 2017 produksi jagung sudah mencapai 28,9 juta ton (BPS,2015).

Jagung merupakan komoditas strategis sebagai sumber karbohidrat kedua setelah

beras dan juga sebagai bahan baku pakan ternak, yang berarti jagung mempunyai

peran penting dalam penyediaan protein hewani. Jagung menjadi salah satu

tanaman pangan yang berkontribusi dalam peningkatan pertumbuhan ekonomi

nasional. Hal tersebut yang menyebabkan permintaan jagung terus meningkat,

sehingga kapasitas produksi jagung harus ditingkatkan untuk memenuhi

permintaan pasar (Chafid, 2016).

Faktor-faktor yang meliputi sifat atau karakter agroklimat, intensitas dari jenis

hama dan penyakit, varietas yang ditanam, umur panen serta teknologi usaha tani

2

menjadi tantangan dalam upaya peningkatan produktivitas jagung petani.

Intensifikasi usaha tani menjadi salah satu cara yang dapat dilakukan untuk

meningkatkan produktivitas jagung petani.

Salah satu intensifikasi usaha tani untuk meningkatkan produktivitas lahan adalah

pengolahan tanah yang tepat. Proses ini perlu dilakukan mengingat tanah-tanah di

Indonesia tergolong tanah suboptimal yang membutuhkan pengolahan tanah yang

baik dan tepat. Teknologi pengolahan tanah merupakan salah satu dari

pengelolaan tanah dalam pertanian. Pengolahan tanah dapat diartikan sebagai

kegiatan manipulasi mekanik terhadap tanah (Rachman A. dkk,2004). Meskipun

pekerjaan mengolah tanah secara teratur dianggap penting, tetapi pengolahan

tanah intensif dapat menyebabkan kerusakan struktur tanah, mempercepat erosi

dan menurunkan kadar bahan organik di dalam tanah.

Atas dasar hal tersebut diatas, diperlukan sistem pengolahan tanah yang baik yaitu

pengolahan tanah yang tidak menyebabkan kerusakan tanah secara signifikan

serta dapat meningkatkan produksi tanaman. Hal ini sesuai dengan pernyataan

yang terdapat pada pasal 7 UU RI no. 12 Tahun 1992 tentang sistem budidaya

tanaman, bahwa pengelolaan lahan wajib mengikuti tata cara yang dapat

mencegah timbulnya kerusakan lingkungan hidup dan pencemaran lingkungan

berdasarkan azas manfaat, lestari, dan berkelanjutan.

Selain pengolahan tanah yang baik, usaha untuk meningkatkan produksi tanaman

jagung juga dapat dilakukan dengan pemupukan. Pemupukan merupakan kegiatan

yang dilakukan untuk menambahkan unsur hara kedalam tanah yang dapat

meningkatkan pertumbuhan dan hasil produksi tanaman. Unsur hara yang

3

dibutuhkan tanaman ada yang dibutuhkan dalam jumlah besar (makro) dan dalam

jumlah kecil (mikro). Unsur hara makro terdiri atas unsur hara makro primer (N,

P, dan K), dan unsur hara makro sekunder (Ca, Mg, dan S). Diantara unsur hara

tersebut, nitrogen merupakan salah satu unsur hara yang penting bagi tanaman.

Menurut Utomo dkk (2016) nitrogen adalah unsur mineral yang dibutuhkan

tanaman dalam jumlah besar. Nitrogen berfungsi sebagai konstituen dari banyak

komponen sel tumbuhan,termasuk asam amino dan asam nukleat. Oleh karena

itu, pasokan nitrogen dalam tanah merupakan faktor yang sangat penting dalam

kaitannya dengan pemeliharaan atau peningkatan kesuburan tanah yang akan

mempengaruhi pertumbuhan tanaman.


yang salah satunya dicirikan oleh ketersediaan bahan organik tanah. Menurut

Utomo dkk. (2016) bahan organik tanah merupakan komponen penyusun tanah

penting yang mempengaruhi sifat biologi, fisika, dan kimia tanah. Bahan organik

tanah terdiri dari bahan organik mati dan bahan organik hidup. Termasuk ke

dalam bahan organik hidup adalah organisme yang ada di dalam tanah, seperti

akar tanaman, fauna makro dan meso, protista, fungi, dan monera. Bahan organik

mati adalah bahan organik di dalam tanah yang telah mengalami dekomposisi.

Aktivitas biota tanah mendekomposisi bahan organik menghasilkan asam-asam

organik dan senyawa organik lain termasuk senyawa humik yang digolongkan

sebagai bahan organik mati. Bahan organik khususnya asam organik termasuk

senyawa humik berperan dalam pembentukan agregat tanah, sehingga sangat

mempengaruhi pembentukan struktur tanah. Perbaikan struktur tanah akibat

4

penambahan bahan organik selanjutnya menurunkan bobot isi, meningkatkan

porositas, infiltrasi, aerasi, dan permeabilitas tanah.

Berdasarkan uraian di atas maka penelitian ini dapat dirumuskan dalam

pertanyaan sebagai berikut:

1. Apakah sistem pengolahan tanah mampu mempengaruhi laju infiltrasi ?

2. Apakah aplikasi pupuk N mampu mempengaruhi laju infiltrasi ?

3. Apakah terjadi interaksi antara sistem olah tanah dan aplikasi pupuk N

terhadap laju infiltrasi ?

1.2 Tujuan

Berdasarkan identifikasi dan rumusan masalah yang telah dikemukakan, maka

tujuan penelitian adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui pengaruh sistem pengolahan tanah terhadap laju infiltrasi.

2. Mengetahui pengaruh aplikasi pupuk N terhadap laju infiltrasi.

3. Mengetahui pengaruh interaksi antara sistem olah tanah dan aplikasi pupuk N

terbaik terhadap laju infiltrasi.

1.3 Kerangka Pemikiran

Jagung merupakan komoditas strategis sebagai sumber karbohidrat kedua setelah

beras dan juga sebagai bahan baku pakan ternak, yang berarti jagung mempunyai

peran penting dalam penyediaan protein hewani. Jagung menjadi salah satu

tanaman pangan yang berkontribusi dalam peningkatan pertumbuhan ekonomi

nasional. Hal tersebut yang menyebabkan permintaan jagung terus meningkat,

5

sehingga kapasitas produksi jagung harus ditingkatkan untuk memenuhi

permintaan pasar (Chafid, 2016).

Peningkatan produksi jagung per satuan lahan dapat dilakukan dengan pengolahan

tanah yang tepat dan pemupukan. Pengolahan tanah merupakan satu rangkaian

penting dalam setiap proses budidaya tanaman. Tujuannya adalah untuk

mencampur dan menggemburkan tanah, mengontrol tanaman pengganggu,

mencampur sisa tanaman dengan tanah, dan menciptakan kondisi kegemburan

tanah yang baik untuk pertumbuhan akar (Gill and Vanden Berg, 1967 dalam

Rachman A. dkk,2004).

Jagung dapat tumbuh pada lahan dengan sistem olah tanah intensif (OTI) maupun

olah tanah konservasi (OTK). Menurut Utomo (2015), dalam olah tanah secara

intensif tanah diolah minimal dua kali, permukaan tanah bersih dari rerumputan

dan mulsa, dan lapisan tanah diusahakan cukup gembur agar perakaran tanaman

dapat berkembang dengan baik. Permukaan lahan yang bersih dan gembur

memang memudahkan penanaman benih, tetapi tidak mampu menahan laju aliran

air permukaan yang mengalir deras, sehingga banyak partikel tanah yang

mengandung humus dan hara tergerus dan terbawa oleh air ke hilir. Kegemburan

tanah pada olah tanah intensif ini dapat memudahkan laju penyerapan air ke

dalam tanah.

Olah tanah konservasi merupakan teknologi penyiapan lahan yang berwawasan

lingkungan. Utomo (2015) mendefinisikan olah tanah konservasi (OTK)

merupakan langkah memanipulasi tanah seminimal mungkin, bahkan kalau

mungkin tanah tidak diolah sama sekali. Persiapan lahan dan manajemen mulsa

6

merupakan kegiatan budidaya OTK penting karena yang menentukan berhasil

atau tidaknya budidaya ini dalam meningkatkan konservasi tanah dan

produktivitas lahan. Olah tanah konservasi (OTK) meliputi olah tanah minimum

(OTM) dan tanpa olah tanah (TOT).

Pengolahan tanah minimum adalah pengolahan tanah yang dilakukan terbatas atas

seperlunya saja menurut kontur, misalnya sekitar lubang penanaman dan frekuensi

pengolahan tanah sedikit. Kegunaan utama adalah untuk mengurangi erosi tanah

(Jayasumarta, 2012). Sedangkan pada sistem tanpa olah tanah, permukaan tanah

dibiarkan tidak terganggu kecuali alur kecil atau lubang tugalan untuk

penempatan benih. Sebelum tanam, gulma dikendalikan dengan herbisida layak

lingkungan, yaitu yang mudah terdekomposisi dan tidak menimbulkan kerusakan

tanah dan sumberdaya lingkungan lainnya (Utomo, 2015). Kedua sistem olah

tanah ini mempertahankan struktur tanah salah satunya yaitu kepadatan tanah

yang tetap karena tanah tidak diolah sama sekali. Oleh karena kemampuan tanah

dalam menyerap air pun rendah.

Sistem olah tanah juga berpengaruh terhadap laju mineralisasi N tanah, potensial

N organik termineralisasi dan net N termineralisasi (Fuady,2010). Pengolahan

tanah yang tidak mengindahkan kaidah konservasi tanah dan air akan memicu

pencucian hara. Penelitian jangka panjang di Lampung membuktikan bahwa OTI

sebagai cara persiapan yang banyak dilakukan petani justru memicu pencucian

nitrat 9,7% lebih besar dibandingkan dengan olah tanah konservasi (OTK).

Sedangkan dalam olah tanah konservasi proses manipulasi tanah dikurangi,

sehingga dengan hal tersebut proses mineralisasi hara pada tanah OTK dapat

7

dikurangi sehingga peluang terjadinya pencucian hara akan berkurang. Selain itu,

dengan adanya mulsa residu tanaman dan gulma, proses aliran permukaan dan

perlokasi juga diperlambat, sehingga erosi dan pencucian hara termasuk nitrat

dapat dikurangi. Lebih rendahnya pencucian nitrat pada OTK disebabkan oleh

lebih rendahnya laju nitrifikasi amonium menjadi nitrat akibat tidak diolahnya

permukaan tanah, sehingga produksi nitrat tidak berkelebihan dan peluang

tercucinya nitrat makin sedikit (Utomo dkk, 2016).


yang salah satunya dicirikan oleh ketersediaan bahan organik tanah. Pemupukan

nitrogen dapat meningkatkan efisiensi penyerapan C dalam tanah. Hal ini

ditunjukkan pada penelitian Gang li dkk (2017) pemupukan N mengurangi

dekomposisi bahan organik tanah dan meningkatkan efisiensi penyerapan C dalam

tanah melalui porsi residu tanaman yang tidak terurai. Unsur hara C merupakan

salah satu komponen penyusun bahan organik.

Menurut Utomo dkk. (2016) bahan organik tanah merupakan komponen penyusun

tanah penting yang mempengaruhi sifat biologi, fisika, dan kimia tanah. Bahan

organik khususnya asam organik termasuk senyawa humik berperan dalam

pembentukan agregat tanah, sehingga sangat mempengaruhi pembentukan

struktur tanah. Perbaikan struktur tanah akibat penambahan bahan organik salah

satunya dapat menurunkan bobot isi dan meningkatkan infiltrasi. Infiltrasi tanah

merupakan laju masuknya air ke dalam tanah. Jika cukup air, maka air infiltrasi

akan bergerak terus ke bawah yaitu ke dalam profil tanah. Laju infiltrasi

didefinisikan sebagai volume air yang melewati tanah per unit luas per unit waktu,

8

laju infiltrasi memiliki dimensi kecepatan, LT-1, di mana L = panjang dan T =

waktu. Beberapa perbedaan aliran mungkin terjadi ketika bagian depan

pembasahan bergerak ke bawah melalui tanah; dan, dalam beberapa kondisi,

bahkan dengan cincin atau baskom besar, aliran yang berbeda tidak dapat

diabaikan (Johnson, 1963).

Oleh karena itu kajian terhadap perbedaan sistem olah tanah dan pemupukan

nitrogen jangka panjang di pertanaman jaung (Zea mays L) terhadap laju infiltrasi

penting dilakukan.

1.4 Hipotesis

Berdasarkan kerangka pemikiran yang telah dibuat maka disusun hipotesis

sebagai berikut:

1. Laju infiltrasi tanah pada sistem olah tanah intensif (OTI) lebih tinggi

dibandingkan dengan sistem olah tanah konservasi.

2. Laju infiltrasi tanah pada dosis pupuk N1 (200 kg ha-1) lebih tinggi

dibandingkan N0 (0 kg ha-1).

3. Terdapat interaksi antara sistem olah tanah dan pemberian pupuk nitrogen

jangka panjang terhadap laju infiltrasi tanah.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Budidaya Tanaman Jagung

Jagung selain untuk keperluan pangan, juga digunakan untuk bahan baku industri

pakan ternak, maupun ekspor. Teknologi produksi jagung sudah banyak

dihasilkan oleh lembaga penelitian dan pengkajian lingkup Badan Litbang

Pertanian maupun Perguruan Tinggi, namun belum banyak diterapkan di

lapangan. Penggunaan pupuk urea misalnya ada yang sampai 600 kg ha-1 jauh

lebih tinggi dari kisaran yang seharusnya diberikan yaitu 350-400 kg ha-1.

Teknologi pasca panen yang masih sederhana mengakibatkan kualitas jagung di

tingkat petani tergolong rendah sehingga harganya menjadi rendah. hal ini

dikarenakan petani pada umumnya menjual jagungnya segera setelah panen. Cara

pengeringan yang banyak dilakukan, yaitu pengeringan di pohon sampai kadar air

23-25% baru dipanen dan langsung dipipil yang selanjutnya dijual (Balai

Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian, 2008).

Tanaman jagung toleran terhadap tanah yang memiliki tingkat kemasaman pada

kisaran pH 5,6–7,5 dengan ketinggian 1000–1800 m dpl. Namun ketinggian

tempat yang optimum untuk budidaya jagung antara 50–600 m dpl. Untuk

tumbuh dengan optimal, jagung menghendaki penyinaran matahari yang penuh,

jika di tempat yang teduh pertumbuhan jagung akan merana dan tidak mampu

10

membentuk buah. Tanaman jagung membutuhkan air sekitar 100–140 mm/bulan.

Oleh sebab itu penanaman dilakukan dengan memperhatikan curah hujan dan

penyebarannya.Suhu yang dikehendaki tanaman jagung untuk pertumbuhan

terbaiknya antara 21°C–34°C (Badan Ketahanan Pangan dan Penyuluh Pertanian

Aceh, 2009).

Pengolahan tanah untuk penanaman jagung dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu

olah tanah sempurna (OTS) dan tanpa olah tanah (TOT) bila lahan gembur.

Namun bila tanah berkadar liat tinggi sebaiknya dilakukan pengolahan tanah

sempurna (intensif). Pada lahan yang ditanami jagung dua kali setahun,

penanaman pada musim penghujan (rendeng) tanah diolah sempurna dan pada

musim tanam berikutnya (musim gadu) penanaman dapat dilakukan dengan tanpa

olah tanah untuk mempercepat waktu tanam (Balai Pengkajian dan

Pengembangan Teknologi Pertanian, 2008).

2.2 Sistem Olah Tanah

Teknologi pengolahan tanah merupakan salah satu dari pengelolaan tanah dalam

pertanian. Pengolahan tanah dapat diartikan sebagai kegiatan manipulasi mekanik

terhadap tanah (Rachman A. dkk,2004). Dengan mengolah tanah diharapkan

aerasi tanah meningkat dan pertumbuhan gulma menurun, sehingga ketersediaan

unsur hara meningkat, yang akhirnya tanaman akan tumbuh dan berproduksi

dengan baik (Utomo, 2015).

Menurut Utomo (2015), dalam olah tanah secara intensif tanah diolah minimal

dua kali, permukaan tanah bersih dari rerumputan dan mulsa, dan lapisan tanah

11

diusahakan cukup gembur agar perakaran tanaman dapat berkembang dengan

baik. Permukaan lahan yang bersih dan gembur memang memudahkan

penanaman benih, tetapi tidak mampu menahan laju aliran air permukaan yang

mengalir deras, sehingga banyak partikel tanah yang mengandung humus dan hara

tergerus dan terbawa oleh air ke hilir. Sebaliknya pada musim kemarau, oleh

karena laju evaporasi cukup tinggi maka lapisan olah tanah yang tanpa ditutupi

mulsa tersebut tidak mampu menahan aliran uap air ke atas sehingga tanaman

mengalami kekeringan dan produktivitas lahan menurun. Selain itu, karena

adanya pengolahan tanah aerasi meningkat sehingga pelapukan bahan organik

tanah yang menghasilkan gas CO2 pun meningkat.

Olah tanah konservasi merupakan teknologi penyiapan lahan yang berwawasan

lingkungan. Utomo (2015) mendefinisikan olah tanah konservasi (OTK)

merupakan langkah memanipulasi tanah seminimal mungkin, bahkan kalau

mungkin tanah tidak diolah sama sekali. Persiapan lahan dan manajemen mulsa

merupakan kegiatan budidaya OTK penting karena yang menentukan berhasil

atau tidaknya budidaya ini dalam meningkatkan konservasi tanah dan

produktivitas lahan. Olah tanah konservasi (OTK) meliputi olah tanah minimum

(OTM) dan tanpa olah tanah (TOT).

Sistem tanpa olah tanah adalah suatu sistem olah tanah yang bertujuan untuk

menyiapkan lahan agar tanaman dapat tumbuh dan berproduksi optimum, dengan

tetap memperhatikan konservasi tanah dan air. Teknologi tanpa olah tanah (TOT)

merupakan rumpun teknologi olah tanah konservasi (OTK) paling ekstrem.

Permukaan tanah pada sistem TOT dibiarkan tidak terganggu kecuali alur kecil

12

atau lubang tugalan untuk penempatan benih. Sebelum tanam, gulma

dikendalikan dengan herbisida layak lingkungan, yaitu yang mudah

terdekomposisi dan tidak menimbulkan kerusakan tanah dan sumberdaya

lingkungan lainnya (Utomo, 2015). Manfaat tanpa olah tanah untuk mengurangi

risiko pemadatan dan meningkatkan kualitas struktural meningkat dalam jangka

panjang. Manajemen tanpa olah tanah dapat memiliki efek positif pada sifat fisik

tanah dengan tergantung pada tingkat kelas tekstur tanah dan durasi manajemen

(Blanco-Canqui dkk, 2018).

Pada metode TOT ini manfaat lain yang didapatkan adalah pengurangan atau

pencegahan erosi tanah dan pemeliharaan kesuburan tanah. Selain itu, ada

penghematan yang pasti dalam investasi dan waktu mesin diperlukan untuk

persiapan persemaian. Sistem pertanian konservasi ini mungkin juga mengurangi

polusi dari lahan pertanian (Lal, 1985).

Pengolahan tanah minimum adalah pengolahan tanah yang dilakukan terbatas atas

seperlunya saja menurut kontur, misalnya sekitar lubang penanaman dan frekuensi

pengolahan tanah sedikit. Kegunaan utama adalah untuk mengurangi erosi tanah

(Jayasumarta, 2012).

2.3 Pemupukan Nitrogen

Nitrogen adalah unsur mineral yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar.

Nitrogen berfungsi sebagai konstituen dari banyak komponen sel tumbuhan,

termasuk asam amino dan asam nukleat. Oleh karena itu, kekurangan nitrogen

sangat menghambat pertumbuhan tanaman. Jika kekurangan tersebut berlanjut,

13

sebagian besar akan menunjukkan gejala klorosis (daun menguning), terutama

pada daun tua bagian bawah tanaman. Nitrogen dapat diserap tanaman dalam

tanah dalam bentuk organik atau anorganik. Tetapi konsentrasi senyawa ini tidak

semua dapat diukur dengan cara analisis tanah rutin. Tanaman menyerap nitrogen

dari dalam larutan tanah dalam bentuk kation amonium (NH4+) dan anion nitrat

(NO3) (Utomo dkk, 2016).

Sumber nitrogen berasal dari proses mineralisasi yang dilakukan oleh

mikroorganisme tanah. Sumber nitrogen lain yang tersedia untuk tanaman adalah

dari pupuk N yang tersisa di dalam tanah dari aplikasi pupuk sebelumnya

(residual ntrogen), yang mungkin ada dalam bentuk nitrogen anorganik, atau sisa

tanaman dan biomassa mikroba tanah. Selain sisa nitrogen yang terdapat dalam

tanah dari pertanaman sebelumnya, nitrogen juga didapat dari pemberian pupuk

rekomendasi untuk tanaman yang didasarkan pada kebutuhan tanaman akan

nitrogen untuk mendapatkan hasil yang diharapkan (Utomo dkk, 2016).

Hasil penelitian Wen dkk (2017) mengungkapkan bahwa mineralisasi N organik

adalah proses dominan yang menopang jumlah tanah yang disuplai N,

memberikan kontribusi 81,51-121,54 kg N hm-2a di bawah pola pemanfaatan

lahan yang berbeda. Proses seperti pengendapan N atmosfer, dekomposisi serasah

dan limpasan permukaan dapat mempengaruhi jumlah tanah yang disuplai N juga.

Secara rinci, deposisi N atmosfer berkontribusi 11,88–27,79 kg N hm-2a ke tanah

yang dipasok N. Pembusukan serasah di hutan konifer, berdaun lebar dan

campuran memberikan 57,31-59,26 kg N hm-2a ke tanah yang disuplai N, yang

menyumbang lebih dari setengah dari N disediakan oleh mineralisasi N organik.

14

Limpasan permukaan mengurangi tanah yang disuplai N sekitar 14,78% (73,57 kg

N hm-2a) di hutan semak. Kapasitas pasokan N tanah di bawah berbagai jenis

penggunaan lahan berkisar antara 1,43 hingga 8,30, yang mengindikasikan

kesuburan yang cukup untuk pertumbuhan tanaman dan permintaan yang terus-

menerus untuk pengelolaan N tanah.

2.4 Infiltrasi Tanah

Infiltrasi sebagai masuknya air ke bawah ke tanah, dan laju infiltrasi (kapasitas

infiltrasi) sebagai tingkat maksimum di mana tanah akan menyerap air yang

tertampung di permukaan pada kedalaman yang dangkal. Laju infiltrasi

didefinisikan sebagai volume air yang melewati tanah per unit luas per unit waktu,

laju infiltrasi memiliki dimensi kecepatan, LT-1, di mana L = panjang dan T =

waktu. Beberapa perbedaan aliran mungkin terjadi ketika bagian depan

pembasahan bergerak ke bawah melalui tanah; dan, dalam beberapa kondisi,

bahkan dengan cincin atau baskom besar, aliran yang berbeda tidak dapat

diabaikan (Johnson, 1963).

Kecepatan infiltrasi, yang dikenal juga sebagai laju asupan, telah ditentukan

sebagai volume air bergerak ke bawah ke permukaan tanah per unit luas per unit

waktu dan memiliki dimensi kecepatan. Kecepatan infiltrasi maksimum setara

dengan laju infiltrasi. Karena definisi ini tidak melibatkan batasan pada area

aplikasi atau perbedaan aliran dalam tanah, deskripsi metode pengukuran harus

ditentukan. Dalam pekerjaan tanah, laju infiltrasi atau kecepatan biasanya

dilaporkan dalam inci per jam atau sentimeter per jam. Kadang-kadang mereka

dilaporkan dalam kaki per tahun atau kaki per hari (Johnson, 1963).

15

Hasil penelitian de Almeida dkk (2017) infiltrasi air ke dalam tanah lebih

dipengaruhi oleh tutupan vegetasi, tergantung pada tipe penggunaan lahan,

daripada oleh sistem pengolahan tanah. Kami menemukan bahwa pada awalnya,

pengolahan tanah menyebabkan perubahan yang lebih besar pada infiltrasi air

daripada efek tutupan vegetasi, seperti yang diverifikasi di tanah kosong dan

kedelai dengan sistem pengolahan tanah konvensional. Selain itu, infiltrasi air

cenderung lebih kecil di daerah di bawah tanah gundul daripada di daerah di

bawah sistem konservasi tanah.

Zhipeng dkk (2017) mengatakan tipe penggunaan lahan juga secara signifikan

mempengaruhi tidak hanya nilai-nilai karakteristik infiltrasi tetapi juga variabilitas

spasial keseluruhan dan skala spesifik mereka. Olah tanah ditemukan memiliki

dampak besar pada karakteristik infiltrasi. Faktor yang mendominasi karakteristik

infiltrasi adalah skala dan spesifik juga bervariasi dengan tipe penggunaan lahan.

Besarnya laju infiltrasi yang terjadi pada suatu tempat akan berbeda-beda dengan

tempat lain dan begitu juga dengan waktu. Hal ini sangat dipengaruhi oleh: (a)

faktor tanah seperti; tekstur, struktur, jenis mineral klei, stabilitasi agregat,

pemadatan tanah, kadar air tanah, dan ketebalan serta komposisi lapisan atau

horizon penyusun profil tanah; (b) faktor tanaman, seperti kanopi, batang dan

sistem perakaran tanaman; (c) kelerengan, terutama kapasitas infiltrasi konstan;

(d) temperatur yang mempengaruhi kekentalan (viscosity) air; dan (e) perubahan

musim dan tataguna tanah (Utomo dkk, 2016).

16

Johnson (1963) mengungkapkan faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi.

Infiltrasi tergantung pada kondisi kimia-fisik sedimen dan karakteristik hidraulik

chenciical dari air dalam sedimen tersebut, yang keduanya dapat berubah seiring

waktu. Tingkat infiltrasi dipengaruhi oleh tekstur dan struktur sedimen (tanah),

kondisi permukaan sedimen, distribusi kelembaban tanah atau tegangan

kelembaban tanah, sifat kimia dan fisik air, kepala air yang diaplikasikan,

kedalaman ke air tanah, lamanya waktu aplikasi air, aktivitas biologis, suhu air

dan sedimen, persentase udara yang terperangkap dalam sedimen, tekanan

atmosfer, dan jenis peralatan atau metode yang digunakan.

Laju infiltrasi di klasifikasikan oleh Kohnke (Sumber : Kohnke 1968 dalam

Sofyan, 2006) seperti terlihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Klasifikasi laju Infiltrasi Kohnke

KelasLaju Infiltrasi Konstant

(mm jam-1)Laju Infiltrasi Konstant

(cm jam-1)Sangat Lambat 1 0,1Lambat 1 - 5 0,1 – 0,5Sedang-Lambat 5 - 20 0,5 – 2Sedang 20 - 65 2 – 6,5Sedang-Cepat 65 - 125 6,5 – 12,5Cepat 125 – 250 12,5 – 25Sangat Cepat >250 >25

2.5 Pendugaan Infiltrasi

Laju infiltrasi dapat diukur di lapangan dengan mengukur curah hujan, aliran

permukaan, dan menduga faktor-faktor lain dari siklus air, atau menghitung laju

infiltrasi dengan analisis hidrograf. Mengingat cara tersebut memerlukan biaya

yang relatif mahal, maka penetapan infiltrasi sering dilakukan pada luasan yang

17

sangat kecil dengan menggunakan suatu alat yang dinamai infiltrometer. Ada

beberapa macam infiltrometer yang dapat digunakan untuk menetapkan laju

infiltrasi, yaitu: (1) ring infiltrometer (single atau double/concentric-ring

infiltrometer); (2) wells, auger hole permeameter; (3) pressure infiltrometer; (4)

closed-top permeameter; (5) crust test; (6) tension and disc infiltrometer; (7)

driper; dan (8) rainfall (Dariah dkk, 2006).

Keunggulan dari penggunaan ring infiltrometer dibandingkan dengan beberapa

alat lainnya adalah relatif murah, mudah untuk menggunakan dan menganalisis

datanya, serta tidak memerlukan keterampilan yang tinggi dari penggunanya.

Kelemahan dari alat ini adalah peluang untuk terjadinya gangguan terhadap tanah

relatif tinggi (Dariah dkk, 2006).

2.6 Sorptivitas

Sorptivitas didefinisikan sebagai konstanta proporsionalitas infiltrasi kumulatif

dan diatur oleh sifat fisik permukaan tanah seperti tekstur, derajat agregasi dan

stabilitas agregat (Shaver dkk, 2012).

Aribisala (2007) menyampaikan sorptivitas adalah parameter tunggal yang dapat

digunakan untuk mengukur air yang masuk ke dalam tanah pada waktu tertentu,

memprediksi resapan air tanah dan erosi tanah, menentukan konduktivitas hidrolik

jenuh serta memprediksi difusivitas air tanah.

18

2.7 Model Persamaan Philip

Beberapa contoh model estimasi laju infiltrasi dalam kondisi kesetimbangan

(steady state) dikemukakan oleh Philips yaitu sebagai berikut:

dimana: i = kumulatif infiltrasi; S=S (θo, θi) adalah sorptivity, merupakan fungsi

dari kadar air boundary dan kadar air awal. Cara sederhana untuk mengukur

sorptivity adalah dengan menetapkan kemiringan dari I (laju infiltari) versus t1/2

pada saat awal (initial values dari t); Ks= konduktivitas hidrolik dalam keadaan

jenuh atau steady infiltrability.

dimana: f = kapasitas infiltrasi atau laju maksimum infiltrasi pada suatu saat (cm

jam-1); fc = kapasitas infiltrasi pada saat infiltrasi telah konstan (steady state); fo

= laju infiltrasi awal; k = konstanta yang menggambarkan fungsi; dan t adalah

waktu (Dariah dkk, 2006).

2.8 Nilai Perkiraan Rata-Rata, Standar Deviasi, dan Koefisien Variasi UntukSepuluh Sifat Tanah.

Tabel. 2 Nilai Perkiraan Rata-Rata, Standar Deviasi, dan Koefisien VariasiUntuk Sepuluh Sifat Tanah.

Parameter MeansStandarddeviasi

KoefisienVariasi

Sumber

Varaisi Rendah

1. Bulk density(g/cm3)

1,3 0,09 6,9

Gumaa (1978), 5combined depthson 64 cores.Arizona, with 15hectares,

19

contained 5series, each a“typictorrifluvent.”

1,4 0,095 6,8

Nielsen et al.(1973), combineddata for 6 depths.California,Panoche, 20 siteswithin 150 ha(had additionalreplicates).

1,5 0,11 7,3

Cassel and Bauer(1975) 30-60 cmdepth, NorthDakota,Maddocksandy loamwithin 1,3 ha.

2. Kadar Air (%)pada tegangannol (cm3/cm3)

40/45 4,5/4,8 11/11 Nielsen et al., 30cm depth andcombined depthsCameron (1978),15-30 cm depthSaskatchewan,Bainsville, 225m2

47 4,8 10

Variasi Sedang

3. Pasir/debu/liat(%)

53/28/19

15/9.1/6.8 28/32/36Gumaa,30 cm, 64sites

59/29/12

22/18/6.4 37/62/53Gumaa,5 depths,at 64 sites

26/27/47

11/6/8 42/22/17Nielsen et al., 30-45 depths

24/30/45

14/8/10 58/27/22Nielsen et al., 12combined depth

4. 0,1/15 bar 27/9.5 5.4/3.1 20/33Gumaa, 30 cmdepth

(% kadar air, g/g) 23/7.5 9.2/3.8 40/51Gumaa,5combined depth

0.2 bar (cm3/ cm3) 32 5.4 17Nielsen et al., 30cm depth

32 7.7 24Nielsen et al.,combined depth

2.2 bar cm3/ cm3) 34 4.1 12Cameron, 15-30cm depth

15 bar (g/g) 4.5 1.4 31Cassel and bauer,30-60 depth

Variasi tinggi

20

5. Konduktivitashidrolik jenuh(cm/jam)

14 26 190Gumaa, 5combined depthson 64 cores

Konduktivitashidrolik jenuh(cm/hari)

20 22 110Nielsen et al., 30cm depth

35 30 86Nielsen et al.,combined depth

Konduktivitashidrolik jenuh(in/jam)

0.62 0.64 100

Willardson andHurst (1965),calif., 0-90 cmdepth, GilaVinton, 330values, scatteredarea

6. Konduktivitashidrolik takjenuh(cm/hari)(kejenuhan90% dan 60%)

0.63/0.0026

1.75/0.011 280/420Nielsen et al., 30cm depth

4.9/0.12

8.1/0.47 170/400Nielsen et al.,combined depth

7. Koefisiendifusi nyata(cm2/hari)

370 (2.4)(10)6 (6.5)(10)6

BiggarandNielsen(1976), all depths,150 hectarepnoche site

8. Kecepatan airpori (cm/hari)(dari air danzat terlarut)

44/407300/4400

(1.7)(10)4/(1.1)(10)4

Bigger andNielsen, alldepths.

9. Konduktivitaslistrik dalamµmho/cmuntuk 1:1ekstrak danekstrakeksternal

3200/3100

8100/3900

250/130

Wagenet andjurinak (1978),7.5-15 cm depth,Utah, MancosShale, within 777km2

10.Log skalakoefisien(tidak ada unit)

-0.136 0.512 380

Warrick et al.(1977), Panochecombined depths.From Nielsen etal., above

Sumber : Hillel (1980)

III. BAHAN DAN METODE

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan bulan Oktober 2016 sampai dengan bulan Januari

2017. Penelitian yang merupakan penelitian jangka panjang tahun ke-29 dengan

penerapan olah tanah konservasi dan perlakuan pemupukan N jangka panjang

yang berlangsung sejak tahun 1987 ini dilakukan di kebun percobaan Politeknik

Negeri Lampung. Pada musim ke-38 (tahun 2008) lahan diberakan selama satu

tahun. Analisis contoh tanah dilakukan di Laboratorium Jurusan Ilmu Tanah

Fakultas Pertanian Universitas Lampung.

3.2 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya adalah : double ring

infiltrometer, sekop, cangkul, gayung, kayu/papan, palu karet, ember, drum,

penggaris, plastik, meteran, stopwatch, ring sampel, oven, dan timbangan elektrik.

Sedangkan bahan yang diperlukan diantaranya sampel tanah dan larutan Calgon

untuk menentukan tekstur tanah (metode hydrometer), air untuk menentukan laju

infiltrasi dan benih jagung Pioneer 27.

22

3.3 Metode Penelitian

Penelitian dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK)

yang disusun secara faktorial dengan 4 ulangan. Faktor pertama adalah sistem

olah tanah jangka panjang yaitu T1 = Olah Tanah Intensif (OTI), T2 = Olah

Tanah Minimum (OTM), T3 = Tanpa Olah Tanah (TOT), dan faktor kedua adalah

pemupukan nitrogen jangka panjang yaitu N0 = 0 kg N ha-1 dan N1 = 200 kg N

ha-1. Dengan demikian terbentuk 6 kombinasi perlakuan dengan 4 kelompok

sehingga diperoleh 24 satuan percobaan. Adapun kombinasi perlakuan yang

diterapkan adalah sebagai berikut :

N0T1 = 0 kg N ha-1 + olah tanah intensif

N0T2 = 0 kg N ha-1 + olah tanah minimum

N0T3 = 0 kg N ha-1 + tanpa olah tanah

N1T1 = 200 kg N ha-1 + olah tanah intensif

N1T2 = 200 kg ha-1 + olah tanah minimum

N1T3 = 200 kg ha-1 + tanpa olah tanah

3.4 Pelaksanaan Penelitian

3.4.1 Pengolahan tanah

Pada petak tanpa olah tanah (TOT) tanah tidak diolah sama sekali, gulma yang

tumbuh dikendalikan dengan menggunakan herbisida Roundup dengan dosis 3 - 5

liter ha-1 dan Lindomin dengan dosis 0,5 - 1 liter ha-1 pada dua minggu sebelum

tanam dan gulmanya digunakan sebagai mulsa. Pada petak olah tanah minimum

(OTM) gulma yang tumbuh dibersihkan dari petak percobaan menggunakan koret,

23

kemudian gulma digunakan sebagai mulsa. Pada petak olah tanah intensif (OTI)

tanah dicangkul setiap awal tanam dan gulma dibuang dari petak percobaan.

3.4.2 Pembuatan petak percobaan dan penanaman

Lahan dibagi menjadi 24 petak percobaan dengan ukuran tiap petaknya 4 m x 6 m

dan jarak antar petak percobaan yaitu 0,5 m. Penanaman benih jagung varietas

Pioneer 27 dengan cara membuat lubang tanam dengan jarak 25 cm x 75 cm,

setelah itu ditanami 1 benih jagung per lubang tanam.

3.4.3 Pemupukan

Pemupukan dilakukan dengan cara larikan di sisi barisan tanaman jagung

(banding). Sebagai pupuk dasar SP-36 dengan dosis 100 kg ha-1 dan KCl dengan

dosis 50 kg ha-1 diberikan pada saat jagung berumur satu minggu setelah tanaman.

Sedangkan pupuk urea sebagai perlakuan dengan dosis 0 kg N ha-1 dan

200 kg N ha-1 diberikan dua kali yaitu sepertiga dosis pada saat jagung berumur

satu minggu setelah tanam dan dua pertiga dosis pada saat jagung memasuki fase

vegetatif maksimum yakni delapan minggu setelah tanam.

3.4.4 Pemeliharaan

Pemeliharaan meliputi penyulaman, penyiangan, serta pengendalian hama dan

penyakit. Penyulaman dilakukan pada lubang tanam yang tidak tumbuh benih

jagung dan dilaksanakan lima hari setelah tanam. Penyiangan dilakukan

dengan mencabut dan mengoret gulma yang tumbuh di petak percobaan yang

dilaksanakan delapan minggu setelah tanam.

24

3.4.5 Panen

Panen dilakukan saat tanaman jagung berumur ±104 HST atau setelah tongkol

masak dengan cara mengupas kelobot jagung kemudian memotong tongkol dari

batang. Ciri-ciri tongkol masak yaitu klobot telah mengering dan berwarna

kuning, biji mengkilap, kering, keras dan tidak membekas bila ditekan dengan

kuku.

3.4.6 Pengambilan Contoh Tanah

Penentuan lokasi pengambilan contoh tanah untuk pengamatan berat isi dan kadar

air dilakukan sebelum melakukan pemasangan alat double ring infiltrometer.

Pengambilan contoh tanah di sekitar tabung infiltrometer diambil pada kedalaman

0-20 cm dengan menggunakan ring sampel.

3.4.7 Analisis Tanah

Analisis tanah pendukung dianalisis di Laboratorium Fisika tanah Jurusan Ilmu

Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung, yang meliputi kadar air tanah,

ruang pori tanah total, dan kerapatan isi.

3.5 Pengamatan

3.5.1 Variabel Utama

Variabel utama dalam penelitian ini adalah perhitungan laju infiltrasi air pada 6

perlakuan sistem olah tanah dengan menggunakan alat double ring infiltrometer

yang ditunjukkan pada Gambar 1.

25

Gambar. 1 Double ring infiltrometer

Menurut Dariah (2006) dalam buku sifat fisik tanah dan metode analisisnya

prosedur yang digunakan untuk mengukur laju infiltrasi tanah adalah sebagai

berikut :

a. Ring pengukur dibenamkan secara vertical ke dalam tanah sedalam 10 cm dan

ring penyangga sedalam 5 cm menggunakan balok kayu. Setelah dibenamkan

maka kedalaman ring cukup untuk membuat ring kuat berdiri, diameter ring

yang digunakan yaitu ring dalam 28 cm dan ring luar 55,5 cm. Pada double

ring infiltrometer yang digunakan, maka ring pengukur dibenamkan terlebih

dahulu sebelum ring penyangga.

b. Ring pengukur digenangi dengan tingkat kedalaman yang konstan, dan diukur

kecepatan masuknya air kedalam tanah pada ring pengukur.

c. Tinggi genangan air berkisar antara 10 cm. Cara yang paling sederhana adalah

dengan menambahkan air secara manual. Untuk mengetahui kapan air harus

ditambahkan, diperlukan penunjuk/pointer (yang paling sederhana adalah

26

penggaris). Ketika permukaan air dalam ring pengukur turun dan sampai pada

titik penunjuk (pointer), maka dilakukan penambahan air sampai permukaan air

dalam ring kembali pada titik awal. Rata-rata laju infiltrasi dihitung dari

volume penambahan air dan interval waktu penambahan.

d. Aliran air yang konstan diasumsikan terjadi ketika kecepatan penurunan air di

dalam ring menjadi konstan, dilihat dari perhitungan waktu dan penurunan air

pada ring tidak mengalami perubahan atau penurunan lagi.

e. Kadar air dari setiap plot juga diukur untuk keakuratan data infiltrasi.

f. Data hasil pengukuran laju infiltrasi diisikan ke dalam borang pengisian laju

infiltrasi yang mengikuti tata cara FAO (1987). Contoh borang laju infiltrasi

seperti terlihat pada Tabel 3.

Tabel. 3 Contoh borang pengisian laju infiltrasi

3.5.2 Variabel Pendukung

Variable pendukung yang diamati dalam penelitian ini yaitu :

a. Bulk density (kerapatan isi) (g cc-1)

b. Kadar air (%)

c. Ruang pori tanah (%)

d. Bahan Organik Tanah

27

3.6 Analisis Data

Data laju infiltrasi yang diperoleh dianalisis dengan cara sebagai berikut :

a. Laju Infiltrasi akhir

Laju infiltrasi akhir diperoleh dari nilai laju infiltrasi akhir yang tertera pada

borang isian laju infiltrasi.

b. Menentukan klasifikasi laju infiltrasi

Setelah laju infiltrasi dari setiap perlakuan didapatkan, masing-masing laju

infiltrasi ditentukan klasifikasinya yang didasarkan pada klasifikasi laju

infiltrasi tanah Kohnke (Kohnke, 1968 dalam Sofyan, 2006).

c. Sorpsivitas

Nilai sorpsivitas diperoleh dari jumlah air yang ditambahkan sebelum

mencapai titik laju infiltrasi konstant. Dan untuk mengcroscheck nilai

sorpsivitas sesuai teori diperoleh dengan persamaan sebagai berikut :

Sorpsivitas (S) = Porositas (η) – Kadar Air awal

d. Untuk mengetahui tingkat kepercayaan data dalam setiap ulangan digunakan

selang kepercayaan (CI) 95%.

V. SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan

Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa :

1. Olah tanah konservasi cenderung meningkatkan laju infiltrasi dibanding olah

tanah intensif. Namun demikian,.

2. Kombinasi pemupukan nitrogen 200 kg N ha-1 dengan tanpa olah tanah

(N1T3) cenderung meningkatkan laju infiltrasi lebih tinggi dibanding olah

tanah intensif.

3. Kelas laju infiltrasi tanah pada setiap kombinasi perlakuan sistem olah tanah

dan pemupukan nitrogen termasuk kedalam kelas sedang-cepat.

5.2. Saran

Melakukan pengamatan laju infiltrasi pada jenis tanah yang lain.

DAFTAR PUSTAKA

Aribisala, J.O. 2007. Soil-Water Sorpsivity Estimation for Some Nigerian Soils.Journal of Engineering and Applied Science 2 (1) : 219-221.

Balai Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian.2008. TeknologiBudidaya Jagung. Badan Penelitian dan Pengembangan PertanianLampung. 22 hlm.

Badan Ketahanan Pangan dan Penyuluh Pertanian Aceh.2009. Budidaya TanamanJagung. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian.Nangroe Aceh Darussalam.20 hlm.

BPS (Badan Pusat Statistik). 2015. Produksi Jagung (ton). http://bps.go.id. diakses21 Januari 2019 pukul 17.00.

Blanco-Canqui, H, Sabrina J. Ruis. 2017. No-tillage and soil physicalenvironment. Geoderma 326 (2018) : 164–200.

Chafid, M. 2016. Outlook Komoditas Pertanian Tanaman Pangan Jagung. PusatData dan Sistem Informasi Pertanian Kementerian Pertanian. Jakarta.82 hlm.

Dariah, Ai., Undang kurnia, Fahmudin Agus, Abdurrachman Adimihardja danAchmad Rachman. 2006. Pengukuran Infiltrasi. Dalam: Sifat Fisik Tanahdan Metode Analisisnya. Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan PertanianBadan Penelitian dan Pengembangan Pertanian : Departemen Pertanian.239-250.

De almedia, W.S., Elói Panachukib, Paulo Tarso Sanches de Oliveirac,Roniedison da Silva Menezesb, Teodorico Alves Sobrinhoc, Daniel Fonsecade Carvalhod. 2018. Effect of soil tillage and vegetal cover on soil waterinfiltration. Soil & Tillage Research 175 : 130–138.

FAO – Food and Agriculture Organization of The United Nations. 1987.Irrigation Water Management Training Manual No 5: Iriigation Methods.Va Delle Terme Di Caracalla, 00100 Rome, Italy. 140 hlm

45

Fuady, Z. 2010. Pengaruh Sistem Olah Tanah dan Residu TanamanTerhadap Laju Mineralisasi Nitrogen Tanah. Jurnal Ilmiah Sains DanTeknologi Vol. 10 : 94-101.

Gang Li, Xiao., Bin Jia, Jieting Lv, Qiujin Ma, Yakov Kuzyakov, Feng-min Li.2017. Nitrogen fertilization decreases the decomposition of soil organicmatter and plant residues in planted soils. Soil Biology & Biochemistry 11247-55.

Hillel, D. 1980. Applications of Soil Physics. Academic Press: New York LondonToronto Sydney. 413 hlm.

Jayasumarta, D. 2012. Pengaruh Sistem Olah Tanah dan Pupuk P TerhadapPertumbuhan dan Produksi Tanaman Kedelai (Glycine max L. Merril).Agrium.Volume 17 No 3 : 149-154.

Johnson, A.I. 1963. A Field Method for Measurement of Infiltration. United StatesGovernment Printing Office. Washington. 25 hlm.

Lal, R. 1985. A Soil Suitaility Guide For Different Tillage System In The Trofic.Soil and Tillage Research. Elsevier Science Publisher. Amsterdam. 5: 179-196.

Mulyani, M. 2003. Pupuk dan Cara Pemupukan. PT. Rineka Cipta. Jakarta.174 hlm.

Rachman, A., Ai Dariah, Edi Husein. 2004. Olah Tanah Konservasi. PusatPenelitian dan Penelitian Tanah dan Agroklimat (Puslitbangtanak). Bogor.282 hlm.

Shaver, T.M., G.A. Peterson, L.R. Ahuja, D.G. Westfall. 2012. Soil sorptivityenhancement with crop residue accumulation in semiarid drylandno-till agroecosystems. Soil sorptivity enhancement with crop residueaccumulation in semiarid dryland no-till agroecosystems. Geoderma 192254–258.

Sofyan, M. 2006. Pengaruh Berbagai Penggunaan Lahan terhadap Laju InfiltrasiTanah. Skripsi. Program Studi Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian IPB. Bogor.34 hlm.

Utomo, M. 2015. Tanpa Olah Tanah: Teknologi Pengelolaan Pertanian LahanKering. Lembaga Penelitian Universitas Lampung. Bandar Lampung.157 hlm.

Utomo, M., Sudarsono, Bujang Rusman, T. Sabrina, J. Lumbanraja, Wawan.2016. Ilmu Tanah : Dasar-dasar dan Pengelolaan. Jakarta: PrenadamediaGroup. 434 hlm.

46

Wen, Xu., Cai Yanpeng , Yin Xinana, Hao Yana, Zhang Lic. 2017. Soil nitrogensupply capacity as an indicator of sustainable watershed management in theupper basin of Miyun Reservoir. Ecological Indicators. 147-160.

Yunus, K. 2017. Pengaruh olah tanah dan pemupukan nitrogen jangka panjangterhadap kemantapan agregat pada pertanaman padi gogo (Oryza sativa L.)di lahan POLINELA Bandar Lampung. Skripsi. Fakultas Pertanian.Universitas Lampung. 46 hlm.

Zhipeng, Liu., Ma Donghaob, Hu Weic, Li Xuelina. 2018. Land use dependentvariation of soil water infiltration characteristics and their scale-specificcontrols. Soil & Tillage Research 178 (2018) : 139–149.

pengaruh sistem olah tanah dan pemupukan nitrogen …digilib.unila.ac.id/55931/3/skripsi tanpa bab...

Documents